GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測試技術(shù)研究

朱紅軍

摘要

隨著信息技術(shù)逐漸先進化、智能化，GPS作為一種先進的導(dǎo)航技術(shù)，在社會各個領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用，并取得了比較顯著的測試效果。而關(guān)于GPS導(dǎo)航精度測試質(zhì)量，主要由的GPS定位設(shè)備測試決定。鑒于此，筆者主要圍繞GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測試中，關(guān)于測試和評佑方法進行有效研究。

【關(guān)鍵詞】GPS導(dǎo)航 定位設(shè)備 測試技術(shù) 研究

1 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析

隨著GPS系統(tǒng)應(yīng)用范圍的逐漸擴大，國內(nèi)外各個國家開始重點關(guān)注定位設(shè)備測試系統(tǒng)研發(fā)和使用，希望能夠通過先進的測試系統(tǒng)，來保障GPS系統(tǒng)定位的準確性。據(jù)了解，國外很多國家在測試系統(tǒng)研發(fā)方面已經(jīng)取得了顯著的成就。比如，德國根據(jù)GPS導(dǎo)航定位測試，推出了DLR接收機測試系統(tǒng)。同時，還包括導(dǎo)航測試、評估實驗室、 Galileo測試系統(tǒng)等。因此，我國為提高GPS系統(tǒng)定位、導(dǎo)航精確性，也必須加強測試系統(tǒng)的研發(fā)與運行。

2 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測試系統(tǒng)設(shè)計

關(guān)于GPS測試系統(tǒng)設(shè)計，具體體現(xiàn)在以下幾個方面，分別的包括控制與評估、仿真、模擬、適配、測試等各個模塊。下面，筆者重點圍繞以上幾大設(shè)計模塊進行分析，從而有效掌握測試系統(tǒng)設(shè)計原理。

2.1 測試控制與評枯軟件

在GPS系統(tǒng)測試領(lǐng)域，控制與評估是重點環(huán)節(jié)，也是決定測試系統(tǒng)功能運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵模塊。在此階段中，系統(tǒng)需要對自身內(nèi)部測試環(huán)境進行檢驗，通過自檢有效判斷測試環(huán)境以及運行條件具體要求，進而以此為依據(jù)，對測試內(nèi)容和執(zhí)行方式進行有效設(shè)計和調(diào)整。同時，設(shè)計測試與評估軟件，主要目的是為了更好地為測試系統(tǒng)提供與GPS定位設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，以及對整體數(shù)據(jù)進行評估，從而對定位設(shè)備功能精度加以判斷和分析。

2.2 GPS數(shù)據(jù)仿真軟件

在GPS領(lǐng)域，仿真軟件也是重要的組成部分，在很大程度上決定著GPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與分析。該軟件的主要功能指，對定位系統(tǒng)在不同環(huán)境、不同條件下所產(chǎn)生的定位數(shù)據(jù)，進行仿真處理。之后，為模擬信號源的確定與定位，提供重要依據(jù)。通常情況下，仿真軟件的仿真對象主要包括以定位設(shè)備為載體的軌跡、數(shù)據(jù)和星座等重要資料。

2.3 GPS信號模擬源

模擬源主要是以GPS信號為載體所設(shè)計的一項測試模塊。具體指在GPS經(jīng)過測試系統(tǒng)仿真處理之后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。之后，進行再生成操作，將其轉(zhuǎn)化為電文，最終形成模擬信號。

2.4 接口適配單元

該模塊也是GPS定位設(shè)備測試系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用對象是衛(wèi)星信號輸出功率。通過接口適配單元對輸出功率進行衰減處理，從而實現(xiàn)定位設(shè)備測試的操作目的。除了能夠?qū)π盘栞敵龉β蔬M行測試之外，該模塊還具有分路以及切換的功能。

2.5 通用測試儀器

在測試系統(tǒng)中，測試儀器所發(fā)揮的功能十分顯著，也是決定GPS定位設(shè)備測試質(zhì)量的重點要素。通常情況下，測試儀器的種類比較豐富，例如頻譜儀器、信號分析、示波器等。而測試儀器具有在測試領(lǐng)域所包含的功能，具體可以歸類為兩點。一點是對GPS信號部分進行標(biāo)校處理，另外一點的功能便是對定位設(shè)備各項功能指標(biāo)進行測試。

2.6 轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺在測試系統(tǒng)中占據(jù)重要組成，在GPS領(lǐng)域針對定位系統(tǒng)進行測試時，轉(zhuǎn)臺所發(fā)揮的功能和作用具有不可替代性。通常情況下，在測試過程中，操作人員的利用三維轉(zhuǎn)臺，將被測天線啟動，調(diào)整信號方向，確保信號條件與測試系統(tǒng)執(zhí)行需求相一致。同時，在操作轉(zhuǎn)臺過程中，操作人員應(yīng)該合理控制轉(zhuǎn)動中心，保證每次轉(zhuǎn)動操作情況下的中心位置不發(fā)生改變。這樣做的目的，是為了使測試結(jié)果更加準確，從而提高定位設(shè)備測試工作質(zhì)量。

2.7 微波暗室

微波暗室，主要是依據(jù)定位設(shè)備測試環(huán)境要求，所設(shè)定的一項測試模塊。因為在GPS定位設(shè)備測試過程中，所需要的環(huán)境應(yīng)該是一個可控的環(huán)境，而微波暗室恰好能夠滿足這一測試環(huán)境要求。在微波暗室中，操作人員可以重復(fù)地對定位設(shè)備進行精度測試，從而保證測試結(jié)果更加準確。

3 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測試和評估方法

3.1 接收誤碼率測試

接收誤碼率，是GPS重要的測試內(nèi)容，通過測試結(jié)果分析，能夠有效掌握電文恢復(fù)過程中，數(shù)據(jù)錯誤出現(xiàn)的概率。而在此環(huán)節(jié)測試時，所進行的測試方法具體如下：首先，將定位設(shè)備與測試系統(tǒng)相連接。之后，對定位系統(tǒng)進行仿真、模擬信號操作。之后，利用串口對定位設(shè)備在運行中所產(chǎn)生的電文進行模擬、仿真并輸出。最后，對所接收的信號數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的錯誤率進行統(tǒng)計和分析。

3.2 定位精度測試

定位精度，是決定GPS定位功能的重要指標(biāo)，因此，測試人員必須重點加強定位精度測試。通常情況下，針對定位精度展開測試，主要從水平和高程兩點要素展開。關(guān)于此部分的測試，具體操作方法與誤碼率測試操作基本一致。而在評估方面，主要根據(jù)水平和高程兩種不同的測試指標(biāo)，采用相應(yīng)公式進行評估。一般情況下，水平方向的測試評估公式為而高程方向的測試評估公式為

3.3 測速精度測試

與定位精度一樣，測速精度在GPS測試中，占據(jù)同等重要的地位。而在測試環(huán)節(jié)中，操作方法與上述兩個測試模塊大體相同。在評估方法上，通常需要操作人員對測速速度，以及標(biāo)準速度進行比較和分析。在測速精度測試數(shù)據(jù)評估中，所采用的公式主要以為主。

4 結(jié)論

綜上，依據(jù)對GPS系統(tǒng)的現(xiàn)狀和技術(shù)設(shè)計分析，筆者認為加強GPS系統(tǒng)定位測試，加強的導(dǎo)航定位精度評估，對完善導(dǎo)航系統(tǒng)整體功能，促進國內(nèi)導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深遠發(fā)展，具有重要意義。因此，相關(guān)部門應(yīng)該重視定位的設(shè)備測試與評估，重點圍繞誤碼率、定位、測試等精度展開測試，全面提高GPS系統(tǒng)定位設(shè)備精確度。

參考文獻

[1]張品春，魏景輝.陶瓷微帶天線在便攜式導(dǎo)航定位設(shè)備中的應(yīng)用[J].通訊世界，2018（01）：265-266.

[2]吳東明，王麗娟.基于GPS和機器視覺的自主導(dǎo)航定位農(nóng)機設(shè)備研究[J].農(nóng)機化研究，2018，40（02）：221-225.

[3]黃建生，王曉玲，王敬艷，楊騰，李諾GPs導(dǎo)航定位設(shè)備測試技術(shù)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（11）：36-37.